• Русская версия сайта

Торпеды 53-39, 53-39ПМ

ПРОТИВОКОРАБЕЛЬНАЯ ПАРОГАЗОВАЯ ВОЗДУШНАЯ ПРЯМОИДУЩАЯ ТОРПЕДА 53-39 И ТОРПЕДА С ПРИБОРОМ МАНЕВРИРОВАНИЯ 53-39ПМ


ПРИБОРЫ МАНЕВРИРОВАНИЯ ТОРПЕД

 

     В 1932 г. СССР закупил у Италии партию торпед двух образцов 45Ф (450 мм) и 53Ф (533 мм), на основе которых были созданы несколько серийных образцов торпед советского ВМФ. К работам приступили в 1935 г., когда стало ясно, что самостоятельно разработанные образцы уступают в ТТХ и надежности зарубежным аналогам. В мае 1938 г. на вооружение флота поступила торпеда 53-38, являвшаяся копией фиумской 53Ф. В создании и организации производства торпед 53-38 (изделие 100) ведущая роль принадлежит конструкторам ОКБ завода «Двигатель» (№ 181). В 1939 г. вес заряда 53-38 увеличили до 400 кг без из­менения скорости и дальности хода. Эта модификация получила обозначение 53-38У.

С 1935 года конструкторы завода "Двигатель" также работали и над скоростной версией модернизированной 53Ф с целью увеличения скорости хода торпеды с 45 до 50 узлов с сохранением дальности 4000 м. Основными руководителями работ вначале были инженеры завода М.Т. Анашкин и А.В. Дмитриев. В конце 1937 г. эта работа была передана ЦКБ-39. Руководили разработкой Виктор Семенович Иванов, Дмитрий Андреевич Кокряков, Дмитрий Николаевич Островский. Большое внимание этой работе уделял Нарком ВМФ Николай Герасимович Кузнецов.

Задача повышения скорости торпеды при сохранении дистанции хода была решена в основном путем форсирования мощности главной машины и увеличения запасов энергокомпонентов. По сравнению с торпедой 53-38 были увеличены: диаметр цилиндров - с 124 до 144 мм, число оборотов - с 1205 до 1420, что привело к увеличению мощности главной машины с 306 л.с. до 450 л.с., а в дальнейшем и до 485 л.с. на дистанции 4000 м. Скорость торпеды выросла до 51 узла и она претендовала на самую быстроходную торпеду в мире на тот момент. Впервые 53-39 вывели на Гос. испытания в 1940 г., но она их не выдержала. По докладу начальника Минно-торпедного управления ВМФ капитана 1 ранга Н.И. Шибаева на сборах в конце того же года основными причинами снятия торпеды с испытаний стали тенденция к выскакиванию на поверхность и обрыв головок поршней главной машины. Недостатки устра­нили в кратчайшее время и в начале следующего года торпеду вновь предъя­вили госкомиссии. Испытания фактически закончились с началом войны, Приказом НК ВМФ №00201 от 15.7.1941 г. торпеду 53-39 (изделие 112) приняли на вооружение. Следует заметить, что она была универсальной и могла использоваться с любого корабля, оснащенного 53-см торпедными аппаратами.

 

 

53-39, 53-39ПМ

Разработчик

ЦКБ-39

Главные Конструкторы


Конструкторы

А.В. Дмитриев и
Д.А. Кокряков

Д.Н. Островский
В.С. Иванов и др.

Изготовитель
53-39ПМ

З-д «Двигатель»
З-д им. Ворошилова (с ПМ)

Годы:

-разработки
-принятия на вооружение
- 53-39ПМ

 

1935-1941
1941
1949

 

ТТХ:

 

-калибр, мм

533,4

-длина торпеды, мм

 

7488

 

-вес торпеды, кг

 

1875

 

-вес ВВ, кг

с УБЗО

260

333

-вид ВВ

ТГА, МТ

-глубина хода, м

1-14

-дальность/скорость, м/уз:

I режим

II режим

 

4000/50±1

8000/37±1

Взрыватель

КВ

 

Общее устройство торпеды 53-39 одинаково с торпедой 53-38, за исключением объема энергокомпонентов и объема цилиндров главной машины. Торпеда состоит из четырех главных частей:

1) зарядного отделения I

2) воздушного резервуара II с водяным отсеком III и зарезервуарной частью IV

3) кормовой части V

4) хвостовой части VI с гребными винтами VII.

53 38 800AMN

Боевое зарядное отделение I снабжено двумя инерционными ударниками 1, обеспечивающими взрыв детонаторов, как при лобовом, так и при боковом ударе торпеды в цель.

Воздушный резервуар II содержит в себе сжатый воздух, предназначенный для работы главной машины и приборов управления торпеды. Емкость резервуара 680 л, давление воздуха 200 атм.

Водяной отсек III содержит в себе запас воды, идущей на испарение в подогревательный аппарат (ПА) и на вытеснение керосина из керосинового баллона в подогревательный аппарат.

5339 800
Торпеда 53-39 с ПЗО. Музей ЦНИИ "Гидроприбор". Фото allmines.net, 2015

Зарезервуарная часть IV разделяется кольцом и корпусом гидростатического аппарата на два отделения: отделение баллонов А и отделение подогревательного аппарата Б.

Отделение баллонов А, ограниченное с одной стороны водяным отсеком, а с другой стороны корпусом гидростатического аппарата, представляет собой водонепроницаемый отсек, создающий добавочную плавучесть торпеды при практических стрельбах.

В отделении баллонов помещаются: впускной клапан 4, служащий для накачивания воздуха в резервуар; запирающий клапан 5, служащий для закрывания доступа воздуха из воздушного резервуара; керосиновый баллон 2, содержащий керосин для подачи в подогревательный аппарат; масляный баллон 3, содержащий масло для смазки машины; привод 28 для ручной установки глубины на гидростатическом аппарате.

Отделение подогревательного аппарата Б проницаемо для забортной воды, в нем размещены: гидростатический аппарат 7, управляющий ходом торпеды по глубине; четверной кран 6, перекрывающий трубопроводы подачи воды и керосина в подогревательный аппарат; машинный кран 10 с прибором расстояния, предназначенный для пуска воз¬духа в механизмы торпеды в момент вы¬стрела и для прекращения доступа воздуха к этим механизмам в конце практического выстрела; машинные регуляторы 20 для понижения и поддержания постоянным да¬вления воздуха, поступающего из резер¬вуара в подогревательный аппарат; подогревательный аппарат 9 для приготовления парогазовой смеси, идущей на работу главной машины; рулевая машинка 18 для перекладки горизонтальных рулей; цилиндры главной машины 8; распределитель смазки с водяной помпой 19.

Забортная вода, циркулирующая в этом отделении, используется для нажатия на диск гидростатического аппарата, для внешнего охлаждения подогревательного аппарата и цилиндров главной машины, для охлаждения выхлопных газов торпедного двигателя.

Кормовая часть V представляет собой конусную тонкостенную герметичную оболочку, прикрепленную к задней части воздушного резервуара двадцатью четырьмя винтами.

В кормовой части размещены: шатунно-кривошипный и распределительный меха¬низмы главной машины, заключенные в картер 11; дейдвудная труба 12; курковая коробка с курком 13 для открывания машинного крана; прибор Обри 14 для управления ходом торпеды по заданному направлению; привод 15 для угловой установки прибора Обри вручную; тяги 27 к вертикальным рулям и горизонтальным рулям 21.

5339 ZC KO 800
Зарезервуарная и кормовая части торпеды 53-39. Музей ЦНИИ "Гидроприбор", фото allmines.net, 2015

5339 Gyro2 800
Шестерни ввода установок прибора Обри и глубины, шпиндель ввода прибора Обри, прибор Обри (гироскоп)

Хвостовая часть фиумского типа предназначена для придания торпеде устойчивого положения при ее хода в воде и состоит из четырех перьев, двух горизонтальных рулей 21 для управления ходом торпеды по глубине и двух вертикальных рулей 22 для управления ходом торпеды по направлению. В хвостовой части размещены два гребных винта VIII постоянного шага 1,1 м. Хвостовая часть присоединена к кормовой части двенадцатью винтами.

5339 KO 800
Хвостовая часть с двумя четырехлопасными гребными винтами

Для снаряжения боевого зарядного отделения в качестве взрывчатого вещества применялись ТГА или МТ.

  

Организовать серийное производство торпеды 53-39 в условиях начавшейся войны оказалось делом весьма нелегким. Завод "Двигатель" (№181) эвакуируется из блокадного Ленинграда осенью 1941 г. Главный конструктор продолжает работу в г. Уральске, затем весной 1942 г. его бюро переводят в Махачкалу на завод №175. Однако летнее наступление врага на Кавказ заставляет оставить и этот город. И лишь осенью в Алма-Ате заканчивается тяжелое перемещение завода через Баку, Красноводск и Среднюю Азию. На новом месте, чтобы быстрее выдать продукцию, цеха завода сначала разместились, где только можно: в трамвайном парке, в типографии, просто в подвалах домов. И сразу начали строить собственные помещения, причем оборудование монтировали параллельно с возведением стен, а изготовление основных деталей оружия начали еще до установки перекрытий и кровли. В кратчайший срок оборудовали пристрелочную станцию высокогорном киргизском озере Иссык-Куль. Благодаря всему этому, уже во второй половине 1943 г. в Алма-Ате было налажено полномасштабное производство предвоенных образцов торпед (45-36 и 53-38), а также ограниченный выпуск 53-39, а в Пржевальске - их пристрелка и сдача флоту. В 1943 г. Кокряков Д.А. и другие разработчики торпеды 53-39 были удостоены Сталинской (Государственной) премии.

За войну ПЛ ВМФ произвели 28 пусков выстрелов торпедой 53-39, но более половины из них оказались дефектными. Доработка торпеды продолжилась после войны, когда стало реальным повысить качество производимых компонентов, ведь скорость в 51 уз по-прежнему оставалась на рекордных высотах. Но в истории создания торпед в СССР этой ей предстояло сыграть иную роль – стать первой серийной торпедой с прибором маневрирования.

В 1949 г. на вооружение ВМФ СССР была принята торпеда 53-39ПМ (изд.112ПМ) с прибором маневрирования.

 

ИСТОРИЯ РАЗРАБОТКИ ПРИБОРОВ МАНЕВРИРОВАНИЯ ТОРПЕД

 Идея компенсировать ошибки в определении элементов движения цели (ЭДЦ) и, соответственно, данных торпедной стрельбы, возникла еще XIX в. Мастер Балтийского завода технолог Петр Павлович Аршаулов предложил компенсировать ошибки в определении ЭДЦ спиральной траекторией торпеды. Приводим выдержки из докладной записки П.П. Аршаулова от 11 мая 1895 года.

«...Мина... может идти на расстояние более 3000 фут, но имея в виду большую вероятность попадания, ее выпускают на расстояние не более 700 фут.

Легко сделать приспособление, вследствие которого руль мины после пробега этого расстояния будет автоматически положен постепенно на борт, после чего мина приобретет направление по спирали, причем вероятность попадания возрастет в несколько раз...».

Это изобретение осталось без внимания и уже в Советское время конструкторы вернулись к этой идее. В мае 1921, в то время частный изобретатель В.И. Бекаури, представлял В.И. Ленину свои изобретения, в том числе «схему торпеды со спиральной траектории». Разработки прибора продолжились во вновь созданном Остехбюро, которое возглавил Бекаури. В дальнейшем, прибор, получивший название «ВС» (водяная спираль) предполагалось использовать в торпедах, а также якорных торпедах – прототип мины-торпеды, созданной в СССР спустя 50 лет.

В августе-сентябре 1922 г. прошли первые морские испытания трех самодвижущихся мин обр. 1910 и 1912 г. с прибором «ВС». С 1922 по 1925 г. Бекаури разработал несколько приборов «ВС», отличающихся способом ввода дистанции прямого хода. «ВС» обр. 1925 г. предусматривал специальный шпиндельный ввод через устройство на задней крышке ТА (было реализовано на ПЛ типа «Брас»), те при закрытом ТА. представители комиссии отметили перспективность прибора «ВС». В 1925 г. Остехбюро получило заказ на изготовление 68 торпед с ПМ «ВС». Предполагалось, что все лодочные торпеды должны быть оборудованы хвостовыми приборами «ВС» (ввод Д через заднюю крышку ТА)

 

PM VS 800
Условная схема размещения прибора «ВС» в хвостовой части торпеды.
Патент № 647, 1921 г. Автор В.И. Бекаури. РГА НТД

По итогам практических стрельб торпедами с ПЛ в начале 1930х гг. от приборов «ВС» решили отказаться, тк не смогли преодолеть трудности выработки и оперативного ввода данных в торпеды. В 1931 г. этот прибор приспособили для формирования траектории расходящейся спирали авиационных торпед калибра 45 см. Прибор назвали «НВС» - наружная водяная спираль.

 BC 600

Траектория расходящейся спирали торпеды с прибором «ВС».
Патент № 647, 1921 г. Автор В.И. Бекаури. РГА НТД

 

Следующим шагом в развитии приборов маневрирования стало создание до войны в СССР для корабельных торпед прибора УО-1. Прибор маневрирования УО-1 мог выполнять следующие функции по управлению траекторией торпеды: выполнять стрельбу с углом отворота от 0° до 90° от угла наводки торпедного аппарата и с прямым ходом торпед; дистанция прямого хода торпед могла быть установлена от 0 до 10000 метров с интервалом в 100 метров; после прохождения заданного прямого участка пути торпеда автоматически начинала выполнять зигзаг, ось симметрии которого располагалась в направлении, перпендикулярном к прямому пути торпеды; устанавливал сторону и вид зигзага (длинный или короткий); шаг зигзага при этом оставался постоянным и зависел только от вида зигзага и радиуса циркуляции торпеды, а это ограничивало возможности по изменению скорости распространения зигзага только числом скоростных режимов движения торпеды; можно было задать траекторию движения торпеды по квадрату. Конструктивно прибор маневрирования УО-1 являлся автономным. Он приводился в действие специальной воздушной турбинкой, и для установки его в серийные торпеды старых образцов не надо было производить их существенных переделок. Однако механизм прибора работал не синхронно с системой движения торпеды, что приводило к большим ошибкам в дистанции прямого хода торпед и к нарушению параметров сложных траекторий.

 

В 1940е г. в Германии для повышения эффективности торпедных атак конвоев велись активные разработки приборов маневрирования. Первоначально, командование флота сделало запрос в Торпедный испытательный центр TVA на разработку устройства, задающего торпеде круговую циркуляцию с диаметром 1000-1500 м для повышения вероятности попадания в цель в случае промаха. TVA предложил траекторию, при которой спиралевидная траектория перемещается вдоль предполагаемого курса цели (конвоя). А еще спустя какое-то время был предложен зигзаг относительно пути цели. При такой траектории углы встречи торпеды с целью лежали в пределах срабатывания контактного взрывателя. Для реализации этого решения не требовалось много времени, тк уже был создан гироскопический прибор, управляемый ССН торпеды G7s - GA VIII “Strecht”. В гироскоп добавили механический программный механизм, который после прохождения заданной дистанции управлял рулевой машинкой с помощью управляющих дисков. Контурные диски то открывали, то закрывали подачу управляющего воздуха на рулевые машинки, ввиду чего торпеда совершала движение по программной зигзагообразной траектории. Прибор получил название Federapparat (пружинный механизм) = FAT.

  FAT 800

Управляющие диски и соответствующие траектории зигзага прибора FAT

Перед залпом в торпеду надо было ввести дистанцию (прямой участок пути) и вид зигзага (короткий или длинный) с бортом цели (сторону движения цели: влево или вправо). Для ввода борта цели и вида зигзага использовался только один шпиндель. Для ввода данных зигзага в ТА был разработан прибор ввода зигзага, который устанавливался на трубе ТА.

Тесты прибора FAT проходили на Балтике с февраля 1942 г. Первым подтвержденным попаданием торпед с ПМ FAT следует считать атаку конвоя ONS-154 в декабре 1942 г. подводной лодкой U-406 пятью торпедами, две из которых были с ПМ FAT. В результате атаки были повреждены 3 британских парохода Baron Cochrane, Lynton Grange and Zarian. Опасаясь раскрытия секрета по траектории торпед, командование ВМФ приказало использовать торпеды с ПМ только в ночное время.

 FAT 1 570
Прибор FAT I (слева) и гироскоп GVIII

G7A FAT1 800
Прибор FAT I в торпеде G7a
(оба снимка с сайта http://www.tvre.org/)

Недостатками ПМ FAT являлись ограничения по КУ цели 30-150 градусов, сложность расчетов параметров зигзага, ограниченное количество вариантов зигзага, большой радиус циркуляции и падение скорости торпеды на циркуляции, особенно электрической.

Конструктивно эти недостатки были устранены в ПМ следующего поколения. ПЛ могла атаковать эсминцы противника практически с нулевых курсовых углов цели. Прибор получил название LUT (Lagenunabhängiger Torpedo) ~ «независимая от местоположения торпеда» - т.е. стрельба с любой позиции. Более быстрая перекладка рулей, а также применение раздвигающегося хвостового оперения, позволили уменьшить радиус циркуляции и потерю скорости. Конструктивно, устройство маневрирования, гироскоп и устройство ввода данных были скомбинированы в одном приборе. За счет более сложного набора механических шестеренок и управляющих дисков удалось получить больший набор вариантов «длина зигзага / скорость распространения зигзага». Счетно-решающей прибор помогал быстро рассчитать данные для ввода в торпеды.

LUT1 800
Траектория движения торпеды с прибором LUT I

 

После войны в СССР продолжились разработки современного прибора маневрирования и счетно-решающего прибора. К 1949 г. был разработан и сдан ВМФ прибор маневрирования (ПМ) корабельных торпед, а в 1950 – авиационный прибор маневрирования (АПМ). Решение задачи выработки данных зигзага заложили во все проектируемые Приборы управления торпедной стрельбой (ПУТС). На ПЛ последней военной серии, а также на послевоенных ПЛ 611, 613 и 615 проектов уже стоял ПУТС «Трюм». Для них был разработан отдельный модуль «Зигзаг», который подключался к основному торпедному автомату стрельбы ТАС-Л2. А первыми ПУТС, решающими задачу выработки данных зигзага в составе штатного комплекса приборов, стали ПУТС «Ленинград».

 УСТРОЙСТВО ПРИБОРА МАНЕВРИРОВАНИЯ ТОРПЕДЫ

Прибор маневрирования представляет собой гироскопический автомат, предназначенный для управления движением торпеды в горизонтальной плоскости по сложным траекториям. Прибор маневрирования обеспечивает управление ходом торпеды по прямому пути с последующим переходом на движение по кривой маневрирования.

Переход торпеды на движение по зигзагу осуществляется автоматически после прохождения установленного прямого пути. Параметры движения торпеды по зигзагу устанавливаются для получения новых вероятных встреч торпеды с целью в случае промаха на прямом пути. Прибор маневрирования позволяет также производить стрельбы на угол до 170° вправо и влево.

Прибор маневрирования состоит из гироскопической системы 3, механизма маневрирования 2, установочной головки 1 и регулятора давления.

 

5351 PM 400AMN
Прибор маневрирования торпед 53-39ПМ, 53-51

Гироскопическая система 3 является основной частью прибора маневрирования, его чувствительным элементом, реагирующим на отклонение торпеды от заданного направления и обеспечивающим посредством рулевой машинки и рулей движение торпеды в нужном направлении. Гироскопическая система смонтирована на корпусе, который крепится к кронштейну, расположенному в кормовом отделении торпеды.

Механизм маневрирования 2 предназначен для обеспечения движения торпеды по сложным траекториям.

Механизм маневрирования обеспечивает:
1) Изменение прямого пути хода торпеды от 0 до 15000 м с последующим переходом ее на движение по короткому зигзагу или от 0 до 30000 м с последующим переходом на движение по длинному зигзагу.
2) Переключение торпеды на движение по короткому или длинному зигзагу.
3) Изменение направления и скорости распространения зигзага.

В процессе движения торпеды механизм маневрирования воздействует на шестерню угловой установки в соответствии с предварительно произведенными установками на приборе. Изменение угловой установки прибора вызывает соответствующее перемещение поршня рулевой машинки и, следовательно, перекладку вертикальных рулей.

Механизм маневрирования устанавливается на корпусе прибора и приводится в действие приводным валиком, связанным посредством гибкого валика и системы шестеренчатых передач с наружным валом гребных винтов. Установки на приборе производятся при помощи четырех муфт, расположенных на верхней плате прибора маневрирования.

Установочная головка 1 предназначена для принятия от установщика через прибор установки гироскопического прибора параметров выстрела и передачи их без изменения муфтам механизма маневрирования. Установочная головка имеет четыре шпинделя, которые сообщаются с соответствующими муфтами механизма маневрирования. Установочная головка крепится в горловине кормового отделения.

Регулятор давления предназначен для понижения давления воздуха, подаваемого на прибор, с 200 до 15 кг/см². Регулятор давления крепится двумя винтами к кронштейну прибора маневрирования.

Параметры траектории движения торпеды, обеспечиваемые прибором маневрирования. Траекторию движения торпеды характеризуют следующие параметры:

ω — начальный угол между осью торпедного аппарата и направлением прямого пути торпеды до перехода на движение по зигзагу; может быть установлен вправо и влево в пределах от 0 до 170°;

l — прямой путь торпеды с момента выстрела до начала зигзага; может быть установлен в пределах: перед коротким зигзагом — от 0 до 15 000 м, перед длинным зигзагом — от 0 до 30 000 м;

φ — угол оси зигзага — угол между направлениями прямого пути торпеды и оси симметрии зигзага; может быть установлен вправо или влево в пределах от 0 до 180° при условии, что угол > 5°; если угол < 5°, то установка угла допускается только в пределах от 0 до 175° вправо или влево;

φ1 — угол зигзага — внутренний угол между прямыми участками зигзага и осью зигзага, определяющий скорость распространения зигзага,— может быть установлен в пределах: при коротком зигзаге — от 0 до 120°, при длинном зигзаге — от 0 до 150°;

λ1 — первый установочный угол зигзага — угол между направлениями прямого пути торпеды и первого прямого участка зигзага, устанавливаемый непосредственно на приборе маневрирования

λ2 — второй установочный угол зигзага — угол между направлениями прямого пути торпеды и второго прямого участка зигзага, устанавливаемый непосредственно на приборе.

5351 Traekt800AMN
Элементы зигзага

Длина зигзага - это длина одного полувитка зигзага, то есть путь торпеды, состоящий из прямого участка зигзага и дуги циркуляции между прямыми участками; может быть установлен короткий зигзаг— 1000 м и длинный зигзаг — 2000 м.

Выбор траектории движения торпеды определяется в зависимости от угла встречи торпеды с целью и скорости движения цели.

Выработка параметров зигзага производилась автоматически в торпедном автомате стрельбы (ТАС) приборов управления торпедной стрельбы (ПУТС). В торпеду через шпиндельную головку вводились:

ω – угол первого поворота торпеды (после выхода из ТА);
е (Д) - дистанция прямого пути торпеды, в метрах;
λ1 - первый установочный угол зигзага;
λ2 - второй установочный угол зигзага.

Шпиндельная головка на торпеде, которая до этого носила название Установка прибора Обри (УПО) и, соответственно, прибор на ТА для ввода величин – Прибор Установки Прибора Обри (ПУПО), были переименованы в Установка Прибора Маневрирования (УПМ).

Борт цели вводился через Переключатель Режимов на торпеде – Прибор Установки Режима (ПУР) на ТА.

 

Литература и источники:
Ланцман М.Б. Учебник торпедиста флота. М.: Воениздат, 1947.
Описание и инструкция по эксплуатации приборов маневрирования ПМ и АПМ. Воениздат, 1953 г.
РГА НТД г. Самара. Ф. Р-1, Оп. 47-5.
Музей ЦНИИ «Гидроприбор»
Eberhard Rössler. Die Torpedos der deutschen U.Boote. Verlag E. S. Mittler & Sohn, 2005
http://www.tvre.org/en/torpedo-fire-control-system-and-fat-torpedoes

 

Торпеда 53-39